Исследование раскрывает возможный механизм, с помощью которого понятно как анксиолитические препараты воздействуют на мозг, приводя к когнитивным нарушениям.
Врачи исследователи из ANSTO health внесли свой вклад в международное исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, которое проливает свет на механизм, с помощью которого успокаивающие препараты воздействуют на мозг, что может привести к когнитивным нарушениям у уязвимых людей.
Исследование критически зависело от уникальной лабораторной модели, разработанной в ANSTO, известной как “ Guwiyang Wurra -TSPO” (здоровая мышь, у которой отсутствует эволюционный, древний белок, обычно присутствующий в митохондриях, органелле, которая обеспечивает клетку энергией. Из-за важности белка для выработки энергии, его название на языке дхаравал - гувиян вурра “огненная мышь”).
Научная работа показала, что успокаивающий препарат действует не на нервные клетки напрямую, а на микроглиальные клетки (клетки собственной иммунной системы мозга, которые могут собираться вокруг нервных клеток и их соединений, синапсов), и что движению микроглиальных клеток мешают дендритные шипы (небольшие выступы из нейроны, на кончике которых расположены синаптические связи с другими нервными клетками).
“Это наблюдение важно, потому что считается, что длительное применение успокаивающих препаратов способствует ускорению развития деменции, и как это может произойти, было неизвестно”, - сказал соавтор исследования профессор Ричард Банати.
“Знания, полученные в этой работе большой международной командой, помогают в разработке успокаивающих препаратов без таких пагубных когнитивных эффектов. В ходе конкретного эксперимента было внимательно изучено, как длительное применение успокаивающих препаратов, таких как диазепам, может изменить сложную структуру мозга.
“У нас есть нейроны, и каждый нейрон соединяется с другим нейроном так называемым синапсом. Здесь же исследовательская группа признала важность других соседних клеток, клеток микроглии."
“Это маленькие и очень мобильные клетки, которые являются частью ненейронного матрикса, в который встроены нервные клетки. Эта матрица составляет значительную часть мозга и фактически непосредственно влияет на функционирование нейронных сетей. Изученное соединение, диазепам, воздействовало не непосредственно на длинные шипы и синаптические связи между самими нервными клетками, а на микроглию.
“Таким образом, препарат изменил нормальную активность клеток микроглии и косвенно поддерживающую функцию, которую микроглия выполняет вокруг синаптических соединений нервных клеток. Интересно наблюдать, как местная иммунная система мозга, частью которой являются клетки микроглии, непосредственно участвует в общей функциональной целостности мозга.
Существует ряд серьезных заболеваний, таких как деменция, но особенно те пациенты, которые часто характеризуются сильной или длительной усталостью, как, например, мы наблюдаем сейчас при ‘длительном COVID’ или после случайного или терапевтического облучения, когда мы знаем, что иммунная система реагирует неадекватно.
“Если связи между нейронами разрываются из—за активности клеток микроглии, то это почти как отключение нейронных связей, и это объясняет, как очень тонкие изменения могут привести к дальнейшему прогрессированию деменции или вызвать сильную усталость.
“Концептуальное значение этой работы для меня заключается в том, что она показывает нам, что мы, возможно, захотим рассматривать мозг не только как телефонный коммутатор с подключением ”точка-точка", но и как коммутатор в клеточной среде".
Вы можете думать о коллективном движении клеток микроглии как о чем-то подобном тому, что происходит в лавовых лампах. Клетки микроглии создают аморфную, но все же локально ограниченную динамику, подобную пузырькам, которые поднимаются, а затем опускаются под действием тепла.
И эта постоянно меняющаяся локальная активность может создавать помехи для более статичных соединений, в крайних случаях, возможно, сравнимые с небольшими локальными расплавами кабелей, которые влияют на всю систему, которая в остальном выглядит нормально.
Перекрытие иммунной системы (глиальных клеток) и нервной системы (нейронов) важно для понимания лежащего в основе этого клеточного механизма.
Обе системы являются посредниками между внутренним миром организма и раздражителями из окружающей среды. Это взаимодействие "я-не-я" проявляется в динамическом равновесии, в котором связи формируются нервной системой и модулируются или даже разрываются клетками иммунной системы.
“Использование мощной мышиной модели с нокаутом TSPO предоставило доказательства того, что митохондриальный белок TSPO участвует в ремоделировании дендритных соединений клетками микроглии. Успокаивающие препараты, такие как диазепам, связываются с TSPO.
“У генетически модифицированного животного, такого как мышь с угнетением TSPO, побочные эффекты, которые описаны для диазепама, просто не возникают. Диазепам, который вводили лабораторным моделям, показал уменьшение дендритных шипов, в то время как эти дефекты не возникали в модели с угнетением TSPO ”, - сказал профессор. Банати.
Основываясь на полученных результатах, авторы пришли к выводу, что в результате употребления успокаивающих препаратов (бензодиазепинов) TSPO ускорит потерю дендритных шипиков усилит снижение когнитивных способностей.
Также возможно, что хроническое употребление таких препаратов, как бензодиазепины, изменяет функцию клеток микроглии, что может способствовать специфическим для заболевания патологическим изменениям в головном мозге.
Оригинальное исследование: Закрытый доступ.
“Длительное лечение диазепамом усиливает захват микроглии и ухудшает когнитивные функции через митохондриальный транслокаторный белок (TSPO)” Юань Ши и др. Nature Neuroscience
